冯诺依曼结构理解

2024-04-16 09:36
文章标签 理解 依曼结构 冯诺

本文主要是介绍冯诺依曼结构理解,希望对大家解决编程问题提供一定的参考价值,需要的开发者们随着小编来一起学习吧!

冯诺依曼结构

存储器:内存
数据是要在计算机的体系结构中进行流动的,在流动过程中对数据加工处理
从一个设备到另一个设备,本质是一种拷贝
CPU的计算速度是很快的,所以数据设备间的拷贝效率,决定了计算机整体的基本效率
存储金字塔 

计算机的处理逻辑是:
输入设备->CPU->输出设备
也就是说,我们其实可以只要一个输入输出设备就好了
直接把数据给到CPU,而不用再给存储器一道,岂不是加快了速度?
逻辑上是这样的
但是,奈何输入输出设备的效率太低了
所以为了解决输入输出设备效率太低,假如了存储器
在CPU工作的时间,我们就可以同时使用输入设备输入数据到存储器
这样CPU取数据时,就可以不用等输入设备,而是直接从存储器中取数据
这样的设计构架,加快了整体计算机的数据处理效率


计算机中寄存器的速度是最快的,既然是最快的
你有没有想过,为什么不全部使用寄存器呢?
你说太贵了
好的
你现在是一个土豪,你身价万亿
你说我不要什么存储器了,我就要全部干寄存器
人家的寄存器1G,我干一个500G
行不行?
可以,没毛病
反正咱有钱,你给我造出来就完事
好的,到目前没有任何问题
可是,这么一台计算机上百万千万
有几个人买得起呢?中东土豪?
假设这个世界上有100个人买得起
那么,也就是说,这个世界使用计算机的只有100人
只有100人的计算机使用群体
那么请问:没有庞大的网民,谁来养那些规模庞大的互联网公司?苹果谁来养?BAT谁来养?英特尔谁来养?没有他们,谁来养规模庞大的工程师?没有工程师,
网络哪里来?
互联网哪里来?
手机哪里来?
个人电脑哪里来?
根本撑不起来

所以,增加了存储器的计算机冯诺依曼结构,使得我们在不增加过多成本的同时,可以获得一个速度、效率还不错的,性价比不错的计算机。
只有平头老百姓都买得起
才能支撑起一个规模庞大的,世界范围的行业
进而促进相关产业的发展
这才有了后来的互联网时代
所以,这才是冯诺依曼体系结构的伟大之处
在降低了计算机成本的基础上,并没有对计算机的运行处理速度造成很大的损失
当一个创新发生,产生了相当范围的影响,那么创新就不仅仅局限于创新本身了
例如火药的创新

在硬件数据流动角度,在数据层面:
1、CPU不和外设直接打交道,CPU只和内存打交道
2、外设(输入和输出)的数据,不是直接给CPU的,而是要放入内存中

那么冯诺依曼结构能做什么呢?
1、程序运行,为什么要加载到内存中呢?
程序=代码+数据
在程序运行时,程序的数据要被CPU访问,指令要被CPU执行
但是,CPU只会从内存中读取代码和数据
因此,我们写的代码必须加载到内存中,CPU才能访问,CPU访问,就是执行运行代码
那么程序没有被加载到内存的时候,在哪里?在磁盘上,是一个二进制可执行文件
CPU要执行程序,就要从欧冠磁盘(外设)加载到内存中

2、既然数据要加载到内存中,那么,
什么时候加载?怎么加载?加载到内存的那个位置?
我怎么知道什么时候开始加载?什么时候加载结束?
加载完数据之后,要CPU进行处理,我要去内存读取数据
去内存的哪里读取?读取多少?
处理完数据之后,还是要加载到内存中,加载到内存的哪里?
什么时候刷新到下一个设别?要不要存储结果?
等等等等
以上这一切都是由操作系统完成

3、两台电脑/手机设备进行通信时,数据的流动是怎样的?
两个设备都是冯诺依曼机器
所以,第一个发送信息时,从输入设备输入数据到内存,经过CUP加密后,再回到内存,再把这个数据加载给网卡,网卡通过网络传输给另一个设备
另一个设备由网卡收到数据,同样的,数据从网卡加载到内存,再由CPU的对应程序(例如QQ)解密,将数据刷新到另一个设备的显示器

这篇关于冯诺依曼结构理解的文章就介绍到这儿,希望我们推荐的文章对编程师们有所帮助!



http://www.chinasem.cn/article/908426

相关文章

认识、理解、分类——acm之搜索

普通搜索方法有两种:1、广度优先搜索;2、深度优先搜索; 更多搜索方法: 3、双向广度优先搜索; 4、启发式搜索(包括A*算法等); 搜索通常会用到的知识点:状态压缩(位压缩,利用hash思想压缩)。

【生成模型系列(初级)】嵌入(Embedding)方程——自然语言处理的数学灵魂【通俗理解】

【通俗理解】嵌入(Embedding)方程——自然语言处理的数学灵魂 关键词提炼 #嵌入方程 #自然语言处理 #词向量 #机器学习 #神经网络 #向量空间模型 #Siri #Google翻译 #AlexNet 第一节:嵌入方程的类比与核心概念【尽可能通俗】 嵌入方程可以被看作是自然语言处理中的“翻译机”,它将文本中的单词或短语转换成计算机能够理解的数学形式,即向量。 正如翻译机将一种语言

【C++高阶】C++类型转换全攻略:深入理解并高效应用

📝个人主页🌹:Eternity._ ⏩收录专栏⏪:C++ “ 登神长阶 ” 🤡往期回顾🤡:C++ 智能指针 🌹🌹期待您的关注 🌹🌹 ❀C++的类型转换 📒1. C语言中的类型转换📚2. C++强制类型转换⛰️static_cast🌞reinterpret_cast⭐const_cast🍁dynamic_cast 📜3. C++强制类型转换的原因📝

深入理解RxJava:响应式编程的现代方式

在当今的软件开发世界中,异步编程和事件驱动的架构变得越来越重要。RxJava,作为响应式编程(Reactive Programming)的一个流行库,为Java和Android开发者提供了一种强大的方式来处理异步任务和事件流。本文将深入探讨RxJava的核心概念、优势以及如何在实际项目中应用它。 文章目录 💯 什么是RxJava?💯 响应式编程的优势💯 RxJava的核心概念

如何通俗理解注意力机制?

1、注意力机制(Attention Mechanism)是机器学习和深度学习中一种模拟人类注意力的方法,用于提高模型在处理大量信息时的效率和效果。通俗地理解,它就像是在一堆信息中找到最重要的部分,把注意力集中在这些关键点上,从而更好地完成任务。以下是几个简单的比喻来帮助理解注意力机制: 2、寻找重点:想象一下,你在阅读一篇文章的时候,有些段落特别重要,你会特别注意这些段落,反复阅读,而对其他部分

深入理解数据库的 4NF:多值依赖与消除数据异常

在数据库设计中, "范式" 是一个常常被提到的重要概念。许多初学者在学习数据库设计时,经常听到第一范式(1NF)、第二范式(2NF)、第三范式(3NF)以及 BCNF(Boyce-Codd范式)。这些范式都旨在通过消除数据冗余和异常来优化数据库结构。然而,当我们谈到 4NF(第四范式)时,事情变得更加复杂。本文将带你深入了解 多值依赖 和 4NF,帮助你在数据库设计中消除更高级别的异常。 什么是

分布式系统的个人理解小结

分布式系统:分的微小服务,以小而独立的业务为单位,形成子系统。 然后分布式系统中需要有统一的调用,形成大的聚合服务。 同时,微服务群,需要有交流(通讯,注册中心,同步,异步),有管理(监控,调度)。 对外服务,需要有控制的对外开发,安全网关。

Java IO 操作——个人理解

之前一直Java的IO操作一知半解。今天看到一个便文章觉得很有道理( 原文章),记录一下。 首先,理解Java的IO操作到底操作的什么内容,过程又是怎么样子。          数据来源的操作: 来源有文件,网络数据。使用File类和Sockets等。这里操作的是数据本身,1,0结构。    File file = new File("path");   字

理解java虚拟机内存收集

学习《深入理解Java虚拟机》时个人的理解笔记 1、为什么要去了解垃圾收集和内存回收技术? 当需要排查各种内存溢出、内存泄漏问题时,当垃圾收集成为系统达到更高并发量的瓶颈时,我们就必须对这些“自动化”的技术实施必要的监控和调节。 2、“哲学三问”内存收集 what?when?how? 那些内存需要回收?什么时候回收?如何回收? 这是一个整体的问题,确定了什么状态的内存可以

理解分类器(linear)为什么可以做语义方向的指导?(解纠缠)

Attribute Manipulation(属性编辑)、disentanglement(解纠缠)常用的两种做法:线性探针和PCA_disentanglement和alignment-CSDN博客 在解纠缠的过程中,有一种非常简单的方法来引导G向某个方向进行生成,然后我们通过向不同的方向进行行走,那么就会得到这个属性上的图像。那么你利用多个方向进行生成,便得到了各种方向的图像,每个方向对应了很多